DOC《冰铜闪速吹炼工艺评述》

冰铜闪速吹炼工艺评述 吴继烈 (江苏环球铜业有限公司,江苏连云港 222000) 摘要:对冰铜闪速吹炼和PS转炉吹炼工艺进行了分析,并以详尽的生产数据阐述了影响闪速吹炼工艺推广的杂质脱除、作业率、能耗等问题.

在冰铜闪速吹炼工艺发展过程中,其产能将更大、配套系统将更优化,应朝着集中处理冰铜的方向发展. 关键词:铜;

冰铜;

闪烁吹炼;

能耗;

评述 中图分类号:TF811 文献标志码:A 文章编号:1007-7545(2014)06-0000-00 Review of Flash Converting of Copper Matte WU Ji-lie (Jiangsu Universal Copper Co. Ltd, Lianyungang 222000, Jiangsu, China) Abstract:The processes of Flash Converting and PS Converting of copper matte were analyzed. The effects of impurities desorption, operation rate, energy consumption on promotion of copper matte Flash Converting were elaborated with detailed production data. Bigger productivity, optimization of mating system, and centralization are to be achieved to develop copper matte Flash Converting process in future. Key words:copper;

matte;

Flash Converting;

energy consumption;

review 由于环保要求及铜产能扩张的需求,双闪炼铜工艺成为40万t级(及以上)产能炼铜项目的首选工艺.所谓双闪炼铜工艺即用2台闪速炉分别熔炼铜精矿及吹炼冰铜.铜精矿闪速熔炼工艺已十分成熟,全世界有约45%的粗铜是经此工艺生产的;

而冰铜吹炼工艺仍为PS转炉工艺(以下简称PSCF)所统领,冰铜闪速吹炼工艺(以下简称FCF)仅有4家炼铜厂采用,其中有3家都在中国,即山东祥光铜业有限公司(以下简称祥光铜业)、铜陵有色集团股份有限公司金冠铜业分公司(以下简称金冠铜业)、广西金川有色金属有限公司.这3家大型炼铜企业分别于2007年、2013年、2014年投产.本文将对FCF、PSCF两种冰铜吹炼工艺进行对比分析,对已经正常稳定生产的祥光铜业、金冠铜业FCF工艺进行评述.

1 两种冰铜吹炼工艺对比分析 双闪技术使得炼铜工艺在单闪的基础上实现了双闪连续作业,它将熔炼和吹炼生产在时间上和空间上完全分开,互不干扰,作业率明显高于其它工艺3个百分点以上.FCF工艺较PSCF工艺的主要优势是: 1)环保优势.没有熔体在熔炼与吹炼工序之间输送,没有周期性开停风、进出料、排渣作业,彻底消除了PSCF工艺SO2低空逸散、污染问题.同时,熔吹炼工序均在密闭系统内进行,在微负压的炉工况条件下,SO

2、粉尘、NOx等排放量低于目前世界上最严厉的环境标准.采用"双闪"工艺SO2固化率可达99.7%,FCF工艺比PSCF工艺SO2总排放量减少25%以上. 2)产能优势.单炉、单系列产能高,普遍在年产粗铜40万t或以上水平. 3)有利于制酸工序.烟气量稳定且小,烟气SO2浓度高且稳定,使制酸作业稳定,制酸设备相对于小型化、能耗低. 4)发展优势.适应未来铜原料市场的变化和冶炼技术的发展,可额外处理固态冰铜,可连续处理高品位铜精矿并朝一步炼铜方向发展. 同时,FCF工艺也存在不能处理废杂铜料及损失热冰铜显热的缺点,行业内对其脱杂能力也有顾虑.这或许是该工艺难以推广的重要原因,这将在后续文中重点讨论.两种冰铜吹炼工艺、装置差异对比如表1所示. 收稿日期:2014-03-20 作者简介:吴继烈(1945-),男,安徽人,高级工程师. 表1 两种冰铜吹炼工艺对比 Table

1 Comparison of two converting process of copper matte 对比项目 PSCF工艺 FCF工艺 反应机理[1] 化学反应 造渣期:主要是FeS的氧化和过氧化反应,Fe、S分别被氧化成FeO、Fe3O

4、SO2,前两者与SiO2形成液态渣. 造铜期:主要是Cu2S的氧化和过氧化反应,Cu、S分别被氧化成Cu、Cu2O、SO2,Cu2O与Cu2S继续反应生成Cu、SO2. 反应塔:主要是硫化物的氧化反应,生成Cu、SO

2、Cu2O、FeO、Fe2O

3、Fe3O

4、ZnO、PbO等. 沉淀池:Cu2S继续与Cu2O、Fe2O3发生造铜反应,生成Cu、SO2;

Fe2O3与CaO、SiO2发生造渣反应,生成CaFe2O

4、Ca2SiO

4、Fe2SiO4. 渣型 SiO2系渣:加入SiO2生成含Fe3O4的2FeO・SiO2熔渣 CaO系渣:加入CaO(及少量SiO2)生成CaO-Cu2O-Fe3O4熔渣 原料 特性 冰铜品位 45%~58% 69%~71% 冰铜形态 熔融态冰铜(1 200~1

250 ℃) 经水淬、磨细、干燥的冰铜粉,粒度要求[2]:-0.054 mm>70%;

-0.074 mm>90%;

0.074~0.105 mm